Page 73 - 机械工程材料2025年第三期
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雷云平,等:钠离子电池负极用立方体ZnSe/SnSe@C复合材料的制备及电化学性能
图 6 不同氯化锌和四氯化锡物质的量比制备 ZnSe/SnSe@C 复合材料在不同电流密度下的循环性能
Fig. 6 Cycling performance of ZnSe/SnSe@C composites obtained with different molar ratios of ZnCl 2 to SnCl 4 ·5H 2 O
under various current densities
− 1
容 量(370,380 mA · h · g )及库伦效率(90.8%, 2∶1时,制备的ZnSe/SnSe@C复合材料中存在聚集
−1
92.6%) 。当电流密度提高到1 000 mA · g 时,采 的纳米颗粒,未发现碳均匀包覆的立方体颗粒;当二
用物质的量比为 1∶1 的氯化锌和四氯化锡制备的 者物质的量比为1∶1时, 立方体形态规则,均匀分散,
ZnSe/SnSe@C复合材料在经过 200 圈充放电循环 表面被一层碳均匀包覆。不同氧化锌和四氯化锡配
后,其质量比容量仍维持在330 mA · h · g −1 ,且库伦 比下制备的复合材料物相均为ZnSe和SnSe的复合
效率接近100%。该ZnSe/SnSe@C复合材料在高倍 相,且具有良好的结晶性。
率充放电条件下具有优异的循环稳定性。 (2)在 100 mA · g − 1 电 流密 度 下采 用 物质 的
由图7可以看出,所有复合材料的Nyquist图谱 量比为 1∶1 的氯化锌和四氯化锡制备的复合材料
均主要由高频区的半圆和低频区的倾斜直线两部 在完成 30 圈充放电循环后,其质量比容量保持在
分构成 [21] 。高频区的半圆代表电荷转移阻抗,低频 410 mA · h · g −1 ,库伦效率约为94.6%,高于采用物
区直线的斜率则反映了钠离子在活性材料中的扩 质的量比为1∶2和2∶1的氯化锌和四氯化锡制备的复
散行为。当氯化锌和四氯化锡的物质的量比为1∶1 合材料的质量比容量(370,380 mA · h · g )及库伦
−1
时,ZnSe/SnSe@C复合材料表现出较小的半圆直 效率(90.8%,92.6%),且在1 A · g −1 高电流密度下循
径,以及较大的直线斜率,表明该材料具有较低的电 环200圈后质量比容量仍能保持在330 mA · h · g −1 ,
荷转移阻抗和较快的离子扩散速率。综上,采用物 库伦效率接近100%,该配比下制备的复合材料具有
质的量比为1∶1的氯化锌和四氯化锡制备的ZnSe/ 优异的循环稳定性。
SnSe@C复合材料作为钠离子电池负极材料时表现 (3) 采用物质的量比为1∶1的氯化锌和四氯化锡
出优异的电化学性能。 制备的ZnSe/SnSe@C复合材料的Nyquist图谱表现
出较小的半圆直径和较大的直线斜率,表明该材料
具有较低的电荷转移阻抗和较快的离子扩散速率,
作为钠离子电池负极材料时表现出优异的电化学
性能。
参考文献:
[1] YU D F,LIANG H M,ZHAO G Y,et al. Bimetallic
selenide nanocages covered by carbon layer deliver high
图 7 不同氯化锌和四氯化锡物质的量比制备 ZnSe/SnSe@C
rate performance for sodium ion storage[J]. Materials
复合材料的 Nyquist 图谱
Fig. 7 Nyquist plots of ZnSe/SnSe@C composites obtained with Today Energy,2023,35:101319.
different molar ratios of ZnCl 2 to SnCl 4 ·5H 2 O [2] WANG Z Z,LIU S X,HOU Q R,et al. Confining
ultrafine ZnSe nanoparticles in N,Se-codoped carbon
3 结 论 matrix using a direct solid state reaction approach for
boosting sodium storage performance[J]. Journal of
(1)当氯化锌与四氯化锡的物质的量比为1∶2和 Alloys and Compounds,2020,840:155703.
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